LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO

1/12

Đại Học Quốc Gia TP.HCM

Trƣờng Đại Học Bách Khoa

Khoa Điện – Điện T

Vietnam National University – HCMC

Ho Chi Minh City University of Technology

Faculty ofElectrical & Electronics Engineering

Đề cương môn học

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO

(Advanced Control Theory)

Số tín chỉ 3 (2.2.5) MSMH

Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 15 TN: 15 BTL/TL:

Môn ĐA, TT, LV

Tỉ lệ đánh giá BT: 30% TN: 20% KT: 0% BTL/TL:0% Thi: 50%

Hình thức đánh giá Thi: tự luận, 120 phút

Môn tiên quyết

Môn học trước Cơ sở điều khiển tự động

Môn song hành

CTĐT ngành Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa

Trình độ đào tạo Đại học

Cấp độ môn học 3

Ghi chú khác - Sĩ số lớp lý thuyết tối đa 60 SV

- Mỗi tuần lớp học 2 tiết lý thuyết và 1 tiết thực hành

- Từ tuần thứ 11 đến tuần 15, mỗi tuần học thêm 3 tiết thí nghiệm. Nhóm

thí nghiệm tối đa 30 sinh viên

1. Mô tả môn học(Course Description)

Mục tiêu của môn học

Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức nền tảng về lý thuyết điều khiển hiện đại cần thiết để

thiết kế các hệ thống điều khiển phức tạp, đáp ứng yêu cầu về độ dự trữ ổn định và chất lượng điều

khiển cao trong các điều kiện làm việc khác nhau. Kiến thức tích lũy được từ môn học này cũng

giúp sinh viên có thể tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực điều khiển tự động.

Aims

The course provides students with fundamental knowledge about modern control theory required to

design complex control systems satisfying the stability margin and high performances in different

working conditions. The knowlegde obtained from this course also help the students to be able to do

research in the field of automatic control.

Nội dung tóm tắt môn học

Môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức nền tảng trong lý thuyết điều khiển hiện đại. Nội

dung môn học bao gồm phương điều khiển điều khiển phi tuyến, điều khiển tối ưu, điều khiển thích

nghi và điều khiển bền vững. Phần điều khiển phi tuyến đề cập đến phương pháp hàm mô tả để

khảo sát chế độ dao động trong hệ phi tuyến, lý thuyết ổn định Lyapunov, phương pháp điều khiển

hồi tiếp tuyến tính hóa và điều khiển trượt. Phần điều khiển tối ưu trình bày phương pháp biến phân

2/12

và phương pháp qui hoạch động để giải bài toán điều khiển tối ưu động, phương pháp thiết kế bộ

điều khiển tối ưu toàn phương tuyến tính và bộ điều khiển LQG. Phần điều khiển thích nghi trình

bày phương pháp thiết kế bộ điều khiển thích nghi theo mô hình chuẩn, ước lượng tham số trực

tuyến, bộ điều khiển tự chỉnh định và bộ điều khiển hoạch định độ lợi. Phần điều khiển bền vững đề

cập đến cấu trúc mô hình không chắc chắn, đánh giá tính ổn định bền vững và chất lượng bền vững.

Môn học cũng trình bày cách s dụng phần mềm Matlab để phân tích và thiết kế hệ thống điều

khiển hiện đại.

Course outline

The course provides students with fundamental knowledge about modern control theory. The

content of the course consists of 4 parts which are nonlinear control, optimal control, adaptive

control and robust control. The first part, nonlinear control, includes the describing function method

for analyzing limit cycles in nonlinear systems, Lyapunov stability theory, feedback linearization

control and sliding mode control. The second part, optimal control, presents the calculus of

variation and dynamic programming for solving dynamic control problems, method for designing

linear quadratic regulator (LQR) and linear quadratic Gaussian (LQG) controllers. The third part,

adaptive control, deals with the design of model reference adaptive systems (MRAS), on-line

parameter estimation, self-tuning regulators and gain scheduling controllers. The fourth part, robust

control, discusses the uncertainty modelling, robust stability and robust performances. The course

also introduces the uses of Matlab sotfware in analysis and design of modern control systems.

2. Tài liệu học tập

Sách, Giáo trình chính:

[1] Lý thuyết điều khiển nâng cao, Nguyễn Thị Phương Hà , NXB ĐHQG TPHCM, 2008.

Sách tham khảo:

[2] Applied nonlinear control, Jean-Jacques E. Slotine & Weiping Li, Prentice-Hall

International Editions, Inc. 1991.

[3] Optimal Control, Frank L. Lewis, Vassilis L. Symos, A Wiley-Interscience Publication ,

1995

[4] Adaptive control , Karl Johan Astrom & Bjom Wittnmark , Addison-Wesley Publishing

Company, second edition 2000.

[5] Robust and optimal cotrol, Kemin Zhou with John C. Doyle and Keith Glover , Prentic Hall,

Upper Saddle River , 1996.

3. Mục tiêu môn học (Course Goals)

Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến

Thiết kế hệ thống điều khiển tối ưu

Thiết kế hệ thống điều khiển thích nghi

Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển bền vững

S dụng phần mềm Matlab trong phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển hiện đại

Course Goals

Analyze and design nonlinear control systems

Design optimal control systems

Design adaptive control systems

Analyze robust control systems

Use Matlab software in analysis and design of modern control systems

3/12

4. Chuẩn đầu ra môn học (Course Outcomes) STT Chuẩn đầu ra môn học CDIO

L.O.1 Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến

L.O.1.1 – Xây dựng phương trình trạng thái của hệ phi tuyến

L.O.1.2 – Xây dựng hàm mô tả của các khâu phi tuyến tĩnh

L.O.1.3 – Khảo sát chế độ dao động trong hệ phi tuyến dùng phương pháp

hàm mô tả

L.O.1.4 – Tìm điểm cân bằng của hệ phi tuyến

L.O.1.5 – Đánh giá tính ổn định của hệ phi tuyến tại điểm cân bằng dùng

định lý Lyapunov

L.O.1.6 – Thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái

L.O.1.7 – Thiết kế bộ điều khiển trượt

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.2 Thiết kế hệ thống điều khiển tối ưu

L.O.2.1 – Phát biểu bài toán điều khiển tối ưu

L.O.2.2 – Giải bài toán điều khiển tối ưu dùng phương pháp biến phân

L.O.2.3 – Giải bài toán điều khiển tối ưu dùng phương pháp qui hoạch

động

L.O.2.4 – Thiết kế bộ điều khiển LQR

L.O.2.5 – Thiết kế bộ lọc Kalman

L.O.2.6 – Thiết kế bộ điều khiển LQG

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.3 Thiết kế hệ thống điều khiển thích nghi

L.O.3.1 – Thiết kế bộ điều khiển theo mô hình chuẩn

L.O.3.2 – Thiết kế bộ điều khiển thích nghi theo mô hình chuẩn

L.O.3.3 – Ước lượng thông số của mô hình tuyến tính

L.O.3.4 – Thiết kế bộ điều khiển tự chỉnh

L.O.3.5 – Thiết kế bộ điều khiển hoạch định độ lợi

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.4 Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển bền vững

L.O.4.1 – Tính chuẩn của tín hiệu và hệ thống

L.O.4.2 – Xây dựng mô hình mô tả hệ thống có yếu tố không chắc chắn

L.O.4.3 – Mô tả hệ thống dùng cấu trúc M-

L.O.4.4 – Đánh giá tính ổn định bền vững dùng định lý Kharitonov và định

lý độ lợi bé

L.O.4.5 – Đánh giá chất lượng bền vững của hệ thống

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

L.O.5 S dụng phần mềm Matlab trong phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển

hiện đại

L.O.5.1 – Mô phỏng hệ phi tuyến

L.O.5.2 – Mô phỏng hệ thống điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa, điều

khiển trượt

L.O.5.3 – Thiết kế bộ điều khiển LQR, bộ lọc Kalman dùng Matlab

L.O.5.4 – Mô phỏng hệ thống điều khiển tối ưu

L.O.5.5 – Mô phỏng hệ thống điều khiển thích nghi theo mô hình chuẩn,

hệ thống điều khiển tự chỉnh, hệ thống điều khiển hoạch định độ lợi

L.O.5.6 – Mô phỏng hệ thống điều khiển không chắc chắn

L.O.5.7 – Viết chương trình phân tích tính ổn định bền vững và chất lượng

bền vững

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

4/12

STT Course learning outcomes CDIO

L.O.1 Analyze and design nonlinear control systems

L.O.1.1 – Establish state space equation of nonlinear systems

L.O.1.2 – Calculate describing function of static nonlinear elements

L.O.1.3 – Analyze the oscillation in nonlinear systems using describing

function

L.O.1.4 – Find the equilibrium points of nonlinear systems

L.O.1.5 – Analyze the stability of nonlinear system about equilibrium

points using Lyapunov theorem.

L.O.1.6 – Design state feedback linearization controllers

L.O.1.7 – Design sliding mode controllers

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.2 Design optimal control systems

L.O.2.1 – Formulate optimal control problems

L.O.2.2 – Solve optimal control problem using calculus of variation

L.O.2.3 – Solve optimal control problem using dynamic programing

L.O.2.4 – Design linear quadraric requlator (LQR)

L.O.2.5 – Design Kalman estimators

L.O.2.6 – Design linear quadratic Gaussian (LQG) controllers

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.3 Design adaptive control systems

L.O.3.1 – Design model reference controllers

L.O.3.2 – Design model reference adaptive systems (MRAS)

L.O.3.3 – Estimate parameters of linear models

L.O.3.4 – Design self tuning regulators (STR)

L.O.3.5 – Design gain scheduling controllers

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.4 Analyze robust control systems

L.O.4.1 – Calculate norm of signals and systems

L.O.4.2 – Establish model describing systems with uncertainties

L.O.4.3 – Describe systems using M- structure

L.O.4.4 – Analyze robust stability using Kharitonov theorem and small

gain theorem

L.O.4.5 – Analyze robust performance of control systems

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

L.O.5 Use Matlab software in analysis and design of modern control systems

L.O.5.1 – Simulate nonlinear systems

L.O.5.2 – Simulate state feedback linearization systems and sliding mode

control systems

L.O.5.3 – Design LQR controllers and Kalman filters using Matlab

L.O.5.4 – Simulate optimal control systems

L.O.5.5 – Simulate model reference control systems, self tuning control

systems and gain scheduling control systems

L.O.5.6 – Simulate control systems with uncertainties

L.O.5.7 – Write program to analyze robust stability and robust

performance

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

Bảng ánh xạ chuẩn đầu ra môn học và chuẩn đầu ra chƣơng trình:

5/12

Chuẩn đầu ra của chương trình

Chuẩn đầu ra môn học a b c d e f g h i j k

CĐR 1

CĐR 2

CĐR 3

CĐR 4

CĐR 5

Mapping of course Outcomes to program outcomes:

Program Outcomes

Course Outcomes a b c d e f g h i j k

L.O 1

L.O 2

L.O 3

L.O 4

L.O 5

5. Hƣớng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học

Cách học:

- Đọc trước bài giảng và các tài liệu tham khảo liên quan trước mỗi buổi học.

- Tham dự giờ giảng, vận dụng lý thuyết giải bài tập

- S dụng phần mềm Matlab mô phỏng, kiểm chứng lý thuyết

Cách đánh giá:

- Bài tập (30%), trong đó:

o Bài tập tại lớp và về nhà: 15%

o Kiểm tra đột xuất: 15%

- Thí nghiệm: 20 %

- Thi cuối kỳ: 50 % (thi viết 120 phút)

6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy

- PGS. TS. Huỳnh Thái Hoàng

- TS. Nguyễn Vĩnh Hảo

7. Nội dung chi tiết Nội dung lý thuyết và bài tập

Tuần Nội dung Chuẩn đầu ra

chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

1 Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu môn học

1.2 Giới thiệu về lý

thuyết điều khiển hiện

đại và ứng dụng

Giảng viên:

- Tự giới thiệu về mình

- Giới thiệu đề cương môn học

- Yêu cầu sinh viên phân nhóm

Sinh viên:

- Phân nhóm và thỏa thuận

nguyên tắc làm việc nhóm

Giảng viên:

- Giới thiệu sơ lượt về lý thuyết

điều khiển phi tuyến, tối ưu,

thích nghi, bền vững

Sinh viên:

Thuyết trình:

SV trình bày

trước lớp về

ứng dụng

của lý thuyết

2.1.1

2.2.2

2.3

2.4

3.1

6/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

- Tìm hiểu và thảo luận nhóm

về một ứng dụng lý thuyết điều

khiển hiện đại trong thực tế

điều khiển

hiện đại

trong thực tế

2,3 Chương 2: ĐIỀU

KHIỂN PHI TUYẾN

2.1 Giới thiệu

2.2 Phương pháp hàm

mô tả

L.O.1.1 - Xây dựng

phương trình trạng

thái của hệ phi tuyến

L.O.5.1 - Mô phỏng

hệ phi tuyến

Giảng viên:

- Giới thiệu về hệ phi tuyến

- Xây dựng phương trình trạng

thái mô tả hệ phi tuyến

- Giới thiệu phương pháp mô

phỏng hệ phi tuyến dùng

Maltab

Sinh viên:

- Thảo luận nhóm về đặc điểm

của hệ phi tuyến

- Làm bài tập xây dựng mô hình

toán hệ phi tuyến

- Xây dựng chương trình mô

phỏng hệ phi tuyến

BT nhóm:

Xây dựng

phương trình

trạng thái

của hệ phi

tuyến và mô

phỏng hệ phi

tuyến dùng

Matlab

2.1.1

2.1.2

2.4

3.1

4.3.2

L.O.1.2 - Xây dựng

hàm mô tả của các

khâu phi tuyến tĩnh

Giảng viên:

- Trình bày khái niệm hàm mô

tả và phương pháp xây dựng

hàm mô tả

Sinh viên:

- Thảo luận nhóm về hàm mô tả

- Làm bài tập xây dựng hàm mô

tả của khâu phi tuyến

BT nhóm:

xây dựng

hàm mô tả

của khâu phi

tuyến tĩnh

2.1.1

2.1.2

2.4

3.1

4.3.2

L.O.1.3 - Khảo sát

chế độ dao động trong

hệ phi tuyến dùng

phương pháp cân

bằng điều hòa


hệ phi tuyến

Giảng viên:

- Trình bày phương pháp cân

bằng điều hòa

Sinh viên:

- Ôn lại về tiêu chuẩn Nyquist

- Thảo luận về điều kiện để hệ

thống có dao động

- Làm bài tập khảo sát dao động

trong hệ phi tuyến

- Mô phỏng dùng Matlab kiểm

chứng kết quả tính toán lý

thuyết

BT nhóm:

khảo sát chế

độ dao động

trong hệ phi

tuyến và mô

phỏng hệ

thống

2.1

2.4

3.1

4.3.2


KHIỂN PHI TUYẾN

2.3 Lý thuyết ổn định

Lyapunov

2.4 Điều khiển hồi tiếp

tuyến tính hóa

L.O.1.4 - Tìm điểm

cân bằng của hệ phi

tuyến


hệ phi tuyến

Giảng viên:

- Trình bày khái niệm điểm cân

bằng

Sinh viên:

- Thảo luận về điểm cân bằng

của một số hệ thống vật lý

thường gặp

- Làm bài tập điểm điểm cân

bằng

- Mô phỏng kiểm tra điểm cân

bằng dùng Matlab

BT nhóm:

Tìm điểm

cân bằng và

mô phỏng

kiểm tra

điểm cân

bằng

2.1.1

2.1.2

2.4

3.1

4.3.2

L.O.1.5 - Đánh giá

tính ổn định của hệ

phi tuyến tại điểm cân

bằng dùng định lý

Lyapunov

Giảng viên:

- Trình bày định lý Lyapunov

Sinh viên:

- Tự tìm hiểu và thảo luận nhóm

về các phương pháp tìm hàm

Lyapunov

- Làm bài tập khảo sát tính ổn

định của hệ phi tuyến dùng định

lý Lyapunov

BT nhóm:

Khảo sát

tính ổn định

dùng định lý

Lyapunov

2.1.1

2.1.2

2.1.5

2.4

3.1

L.O.1.6 - Thiết kế bộ

điều khiển hồi tiếp

tuyến tính hóa


hệ thống điều khiển

hồi tiếp tuyến tính

Giảng viên:

- Trình bày phương pháp thiết

kế bộ điều khiển hồi tiếp trạng

thái

Sinh viên:

- Làm bài tập thiết kế bộ điều

khiển hồi tiếp trạng thái

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

hồi tiếp

trạng thái và

mô phỏng

kiểm chứng

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

7/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

hóa, điều khiển trượt


phỏng hệ thống điều khiển hồi

tiếp trạng thái

kết quả thiết

kế


KHIỂN PHI TUYẾN

2.5 Điều khiển trượt

2.6 Mô phỏng hệ thống

điều khiển phi tuyến

dùng Matlab


điều khiển trượt


hệ thống điều khiển

hồi tiếp tuyến tính

hóa, điều khiển trượt

Giảng viên:


kế bộ điều khiển trượt

Sinh viên:


khiển trượt


phỏng hệ thống điều khiển trượt

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

trượt và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả thiết kế

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.1 Phân tích và

thiết kế hệ thống điều

khiển phi tuyến

Giảng viên:

- Tóm tắt các phương pháp

phân tích và thiết kế hệ thống

điều khiển phi tuyến

Sinh viên:

- Thảo luận ưu khuyết điểm,

phạm vi áp dụng của các

phương pháp phân tích và thiết

kế hệ thống điều khiển phi

tuyến đã học

- Làm bài tập lớn thiết kế hệ

thống điều khiển phi tuyến, mô

phỏng kiểm chứng dùng Matlab

Kiểm tra

cuối chương:

Phân tích và

thiết kế hệ

thống điều

khiển phi

tuyến

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

6 Chương 3: ĐIỀU

KHIỂN TỐI ƯU

3.1. Giới thiệu

3.2. Phương pháp biến

phân

L.O.2.1 - Phát biểu

bài toán điều khiển tối

ưu

Giảng viên:

- Giới thiệu các bài toán điều

khiển tối ưu và các ứng dụng

thực tế

Sinh viên:

- Tìm hiểu về các ứng dụng

điều khiển tối ưu

- Thảo luận nhóm về các ứng

dụng điều khiển tối ưu

- Làm bài tập phát biểu bài toán

điều khiển tối ưu

Thuyết trình

ngắn: Điều

khiển tối ưu

và các ứng

dụng

2.1.1

2.1.2

2.3

2.4

3.1

L.O.2.2 - Giải bài

toán điều khiển tối ưu

dùng phương pháp

biến phân

Giảng viên:

- Trình bày phương pháp biến

phân

Sinh viên:

- Tìm hiểu lý thuyết phương

pháp biến phân

- Làm bài tập giải bài toán tối

ưu động không ràng buộc và có

ràng buộc

- Làm bài tập giải bài toán điều

khiển tối ưu liên tục

BT nhóm:

Giải bài toán

tối ưu động

và bài toán

điều khiển

tối ưu dùng

phương pháp

biến phân

2.1.1

2.1.2

2.1.5

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


KHIỂN TỐI ƯU

3.3. Phương pháp qui

hoạch động

3.4. Bộ điều khiển toàn

phương tuyến tính

L.O.2.3 – Giải bài

toán điều khiển tối ưu

dùng nguyên lý tối ưu

Bellman

Giảng viên:

- Trình bày phương pháp qui

hoạch động

Sinh viên:

- Tìm hiểu lý thuyết phương

pháp qui hoạch động

- Làm bài tập giải bài toán tối

điều khiển tối ưu rời rạc dùng

phương pháp qui hoạch động

BT nhóm:

Giải bài toán

điều khiển

tối ưu rời rạc

dùng

phương pháp

qui hoạch

động

2.1.1

2.1.2

2.1.5

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.2.4 – Thiết kế bộ

điều khiển LQR

Giảng viên:

- Trình bày về bộ điều khiển

LQR

Sinh viên:

- Tìm hiểu lý thuyết bộ điều

khiển LQR


khiển LQR

- S dụng phần mềm Matlab

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

LQR và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1.1

2.1.2

2.1.3

2.1.5

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

8/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

thiết kế và mô phỏng bộ điều

khiển LQR

4.4


KHIỂN TỐI ƯU

3.5. Bộ lọc Kalman

3.6. Bộ điều khiển LQG


lọc Kalman

Giảng viên:

- Trình bày về bộ lọc Kalman

Sinh viên:

- Tìm hiểu lý thuyết bộ lọc

Kalman

- Làm bài tập thiết kế bộ lọc

Kalman


thiết kế và mô phỏng bộ lọc

Kalman

BT nhóm:

Thiết kế lọc

Kalman và

mô phỏng

kiểm chứng

kết quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


điều khiển LQG

Giảng viên:

- Trình bày về bộ điều khiển

LQG

Sinh viên:

- Tìm hiểu lý thuyết bộ điều

khiển LQG


khiển LQG


thiết kế và mô phỏng bộ điều

khiển LQG

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

LQG và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.2 Thiết kế hệ

thống điều khiển tối

ưu

Giảng viên:

- Tóm tắt các phương pháp giải

bài toán điều khiển tối ưu

Sinh viên:



phương pháp điều khiển tối ưu

đã học


thống điều khiển tối ưu, mô


Kiểm tra

cuối chương:

Giải bài toán

điều khiển

tối ưu

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


KHIỂN THÍCH NGHI

4.1. Giới thiệu

4.2. Bộ điều khiển theo

mô hình chuẩn

4.3 Điều khiển thích nghi

theo mô hình chuẩn


điều khiển theo mô

hình chuẩn

Giảng viên:

- Giới thiệu các sơ đồ điều

khiển thích nghi

- Trình bày cách thiết kế bộ

điều khiển tuyến tính tổng quát,

yêu cầu đáp ứng bám theo mô

hình chuẩn

Sinh viên:

- Thảo luận trình tự thiết kế bộ

điều khiển theo mô hình chuẩn


khiển theo mô hình chuẩn


mô phỏng hệ thống điều khiển


BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

theo mô hình

chuẩn và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


điều khiển thích nghi


Giảng viên:


kế bộ điều khiển thích nghi theo

mô hình chuẩn (MRAS)

Sinh viên:


điều khiển thích nghi theo mô

hình chuẩn


khiển thích nghi theo mô hình

chuẩn



thích nghi theo mô hình chuẩn

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

thích nghi

theo mô hình

chuẩn và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

10 Chương 4: ĐIỀU L.O.3.3 – Ước lượng Giảng viên: BT nhóm: 2.1

9/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

KHIỂN THÍCH NGHI

4.4. Ước lượng thông số

thời gian thực

4.5 Bộ điều khiển tự

chỉnh

thông số của mô hình

tuyến tính

- Trình bày giải thuật ước lượng

thông số thời gian thực

Sinh viên:

- Làm bài tập ước lượng thông

số mô hình tuyến tính


ước lượng thông số mô hình

tuyến tính

Ước lượng

thông số mô

hình tuyến

tính dùng

Matlab

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2


điều khiển tự chỉnh

Giảng viên:


kế bộ điều khiển tự chỉnh (STR)

Sinh viên:




khiển tự chỉnh



tự chỉnh

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển tự

chỉnh và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


KHIỂN THÍCH NGHI

4.6. Bộ điều khiển hoạch

định độ lợi


điều khiển hoạch định

độ lợi

Giảng viên:


kế bộ điều khiển hoạch định độ

lợi

Sinh viên:


điều khiển hoạch định độ lợi


khiển hoạch định độ lợi



hoạch định độ lợi

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

hoạch định

độ lợi và mô

phỏng kiểm

chứng kết

quả dùng

Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.3 Thiết kế hệ

thống điều khiển

thích nghi

Giảng viên:

- Tóm tắt các sơ đồ điều khiển

thích nghi và phương pháp thiết

kế

Sinh viên:


phạm vi áp dụng của sơ đồ điều

khiển thích nghi đã học


thống điều khiển thích nghi, mô


Kiểm tra

cuối chương:

Thiết kế hệ

thống điều

khiển thích

nghi

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


KHIỂN BỀN VỮNG

5.1. Giới thiệu

5.2. Chuẩn của tín hiệu

và hệ thống

5.3. Mô hình không chắc

chắn

L.O.4.1 – Tính chuẩn

của tín hiệu và hệ

thống

Giảng viên:

- Giới thiệu về lý thuyết điều

khiển thích nghi

- Trình bày khái niệm chuẩn

của tín hiệu và hệ thống

Sinh viên:

- Tìm hiểu ứng dụng lý thuyết

điều khiển bền vững trong các

hệ thống thật

- Làm bài tập tính chuẩn của tín

hiệu và hệ thống

- S dụng Matlab tính chuẩn

của tín hiệu và hệ thống

BT nhóm:

Tính chuẩn

của tín hiệu

và hệ thống

(bằng tay và

dùng

Matlab)

2.1.1

2.1.2

2.1.5

2.4

3.1

L.O.4.2 – Xây dựng

mô hình mô tả hệ

thống có yếu tố không

chắc chắn

Giảng viên:

- Trình bày các cấu trúc và cách

xây dựng mô hình không chắc

chắn

Sinh viên:

- Thảo luận ưu khuyết điểm của

các mô hình không chắc chắn

và phạm vi áp dụng

- Làm bài tập xây dựng mô hình

BT nhóm:

Xây dựng

mô hình

không chắc

chắn và mô

phỏng hệ

thống không

chắc chắn

dùng Matlab

2.1

2.3

2.4

3.1

10/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

không chắc chắn

- S dụng Matlab mô phỏng hệ

thống không chắc chắn



5.4. Cấu trúc M-

5.5. Tính ổn định bền

vững

5.6 Định lý Kharitonov

L.O.4.3 – Mô tả hệ

thống dùng cấu trúc

M-

Giảng viên:

- Trình bày cấu trúc M-

Sinh viên:

- Làm bài tập mô tả hệ thống

không chắc chắn dùng cấu trúc

M-

BT nhóm:

Mô tả hệ

thống không

chắc chắn

dùng cấu

trúc M-

2.1

2.4

3.1

L.O.4.4 – Đánh giá

tính ổn định bền vững

dùng định lý

Kharitonov và định lý

độ lợi bé

Giảng viên:

- Trình bày định lý Kharitonov

Sinh viên:

- Làm bài tập đánh giá tính ổn

định bền vững dùng định lý

Kharitonov

BT nhóm:

Đánh giá

tính ổn định

bền vững

dùng định lý

Kharitonov

2.1

2.4

3.1



5.7 Định lý độ lợi bé

5.8. Chất lượng bền vững


tính ổn định bền vững

dùng định lý

Kharitonov và định lý

độ lợi bé

Giảng viên:

- Trình bày định lý độ lợi bé và

các định lý ổn định bền vững

Sinh viên:

- Làm bài tập đánh giá tính ổn

định bền vững dùng định lý độ

lợi bé và các định lý ổn định

bền vững

- S dụng Matlab đánh giá tính

ổn định bền vững

- Mô phỏng kiểm chứng tính ổn

định bền vững dùng Matlab

BT nhóm:

Đánh giá

tính ổn định

bền vững

dùng định lý

độ lợi bé và

mô phỏng

kiểm chứng

dùng Matlab

2.1

2.4

3.1


chất lượng bền vững

của hệ thống

Giảng viên:

- Trình bày khái niệm chất

lượng bền vững và chỉ tiêu đánh

giá

Sinh viên:

- Làm bài tập đánh giá chất

lượng bền vững

- S dụng Matlab đánh giá chất

lượng bền vững

- Mô phỏng kiểm chứng chất

lượng bền vững dùng Matlab

BT nhóm:

Đánh giá

chất lượng

bền vững và

mô phỏng

kiểm chứng

dùng Matlab

2.1

2.4

3.1



5.9. Phương pháp chỉnh

độ lợi vòng

L.O.4.6 – Thiết kế hệ

thống điều khiển bền

vững Hinf dùng

phương pháp chỉnh

độ lợi vòng

Giảng viên:

- Trình bày cơ sở toán học và

trình tự thiết kế bộ điều khiển

bền vững dùng phương pháp

chỉnh độ lợi vòng

Sinh viên:


khiển bền vững dùng phương

pháp chỉnh độ lợi vòng

- S dụng Matlab hỗ trợ thiết kế

bộ điều khiển bền vững dùng

phương pháp chỉnh độ lợi vòng

BT nhóm:

Thiết kế bộ

điều khiển

bền vững

dùng

phương pháp

chỉnh độ lợi

vòng

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

L.O.4 Phân tích và

thiết kế hệ thống điều

khiển bền vững

Giảng viên:

- Tóm tắt các phương pháp

phân tích và thiết kế hệ thống

điều khiển bền vững

Sinh viên:



phương pháp phân tích và thiết

kế hệ thống điều khiển bền

vững đã học


thống điều khiển bền vững, mô

Kiểm tra

cuối chương:

Phân tích và

thiết kế hệ

thống điều

khiển bền

vững

2.1

2.3

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

11/12


chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO


Nội dung thí nghiệm Tuần Nội dung Chuẩn đầu ra

chi tiết

Hoạt động

dạy và học

Hoạt động

đánh giá

CDIO

11 Thí nghiệm 1: Khảo sát

chế độ dao động trong hệ

phi tuyến

- Đối tượng: Động cơ

DC

- Khảo sát dao chế độ

dao động khi hệ thống

có khâu relay 2 vị trí

hoặc relay 3 vị trí

L.O.1.3 - Khảo sát

chế độ dao động trong

hệ phi tuyến dùng

phương pháp cân

bằng điều hòa

Giảng viên:

- Hướng dẫn sinh viên trình tự

thực hiện thí nghiệm

Sinh viên:

- Thực hiện thí nghiệm

- Báo cáo kết quả thí nghiệm

Kiểm tra:

Sinh viên

thực hiện thí

nghiệm và

giải thích kết

quả thí

nghiệm

2.1

2.4

3.1

12 Thí nghiệm 2: Điều

khiển hồi tiếp tuyến tính

hóa và điều khiển trượt

- Đối tượng: Hệ tay máy

1 bậc tự do

- Thiết kế bộ điều khiển

hồi tiếp tuyến tính hóa


trượt


điều khiển hồi tiếp

tuyến tính hóa


điều khiển trượt

Giảng viên:



Sinh viên:



Kiểm tra:

Sinh viên

thực hiện thí

nghiệm và

giải thích kết

quả thí

nghiệm

2.1

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


khiển LQR và LQG

- Đối tượng: Hệ xe – lò

xo bậc 4 (2 khối lượng,

2 lò xo)


LQR

- Thiết kế bộ ước lượng

trạng thái tối ưu


LQG


điều khiển LQR


lọc Kalman


điều khiển LQG

Giảng viên:



Sinh viên:



Kiểm tra:

Sinh viên

thực hiện thí

nghiệm và

giải thích kết

quả thí

nghiệm

2.1

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


khiển thích nghi theo mô

hình chuẩn


DC


thích nghi theo mô hình

chuẩn

- Khảo sát chất lượng hệ

thống điều khiển thích

nghi theo mô hình chuẩn


điều khiển thích nghi


Giảng viên:



Sinh viên:



Kiểm tra:

Sinh viên

thực hiện thí

nghiệm và

giải thích kết

quả thí

nghiệm

2.1

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4


khiển tự chỉnh định


DC


tự chỉnh định

- Khảo sát chất lượng hệ

thống điều khiển tự

chỉnh định

L.O.3.3 – Ước lượng

thông số của mô hình

tuyến tính



Giảng viên:



Sinh viên:



Kiểm tra:

Sinh viên

thực hiện thí

nghiệm và

giải thích kết

quả thí

nghiệm

2.1

2.4

3.1

4.3.1

4.3.2

4.4

8. Thông tin liên hệ

Bộ môn/Khoa phụ trách Bộ môn Điều khiển tự động, Khoa Điện - Điện T

Văn phòng 208B3 – 268 Lý Thường Kiệt, Q. 10, TP. HCM

12/12

Điện thoại 08-38 654 357

Giảng viên phụ trách PGS. TS. Huỳnh Thái Hoàng

Email [email protected]

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng8 năm 2014

TRƢỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƢƠNG

mailto:[email protected]

Documents

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO